宁波大学答题纸

（20 19 —20 20学年第 1 学期）

课号：  096T06A      课程名称： 改变世界的力学     改卷教师：  王骥      

学号：  186002316     姓名：   林辰禹            得分：                 

                                                                                      

天将降大任于牛顿矣

 

摘要： 牛顿的人生被后人赋予了太多的传奇色彩。与享誉中外的思想家、哲学家相提并论，与王室贵族一同长眠于威斯特敏特教堂，晚年的他名利双收。不容置喙的是，能够获得如此殊荣离不开牛顿自身的天赋与努力，同时，这些能够令世界为之颤抖的著作产生的时代背景也不容忽视。在牛顿的事例与成果中剥茧抽丝，提炼出令人信服的具有借鉴价值的结论，在基于事实的基础上对我国在同时期的发展进程做实质性反思。这才能够使每一次的学习进行知识化、深刻化。

关键词：成长背景 人生经历 理论影响 反思

 

引言

站在巨峰之前，人们总是会望而却步，看着周遭来来往往的人：其中有同样因为高山的威压感到无奈而退缩的，有爬到一半而放弃带着失望与懊悔离去的，也有那些憧憬着山顶的冒险者毫不掩饰的展露着自己期待神情的人。而我们又是什么呢，看客？了解了牛顿之后，哪怕只是接触了寥寥几本相关的书，也深深的感受到自己先前想法的愚蠢和无知。牛顿是一座高峰，科学亦是另一座高峰。现代青年都不约而同地掉入了“娱乐至死”的漩涡之中，忘记了前行的意义。但是，在当事人意识到之后，多晚都不算晚。用书籍填充被以太网和娱乐风气冲刷和风化而形成的空洞，了解伟人，了解历史。

 

1 天时人和

请允许我做一个大胆的假设，若是将牛顿放到今天这个时代，他可能会是一个网瘾少年，或者是小有成就的数学家，又可能是另一个家喻户晓的天才形象，因为世界是变化无常的。总之，我想说明的是，正是在那个历史条件下，才诞生了“牛顿”，出生于一个小村庄，过着孤独的童年生活……正是在那个黑暗年代里，他的存在才会变得如此耀眼。就像是诗人波普说的一般：“自然界和自然界的定律隐藏在黑暗之中；上帝说“让牛顿去吧！”于是一切成为光明。”^【1】“上帝”给了牛顿一个创造奇迹的机会，牛顿也将之充分利用了。上帝作为第一推动力似乎从这时候就与牛顿形成了某种联结。

1.1时势造英雄

1.1.1令人唏嘘的童年时期

牛顿拥有一个并不完美的童年，付清的离世，母亲的改嫁，肌肤的冷落。尽管外祖母倾尽所有也挽回不了牛顿在早期的情感缺失，而这种情感缺失影响了牛顿的一生。

母亲的愧疚与无能为力，只会助长牛顿孤僻性格的形成，同时，与学校成立拥有同样悠久历史的“霸凌”现象自然不会忘记“光顾”牛顿的童年。“如果善良的情感没有在童年形成，那么无论什么时候你也培养不出这种感情来。”此后一生的牛顿都是充满了矛盾的。而那阴暗的一面的最初源头，就是这个时期。牛顿还不曾堕落深渊。当时还是孩子的他，对美好和快乐的事物还是存在“本能的”向往的，传闻在牛顿小时候，他有一个自己的秘密基地——当地村庄的一个小山谷——重要的是很隐秘而且有很多新奇的鸟兽虫鱼。他常常会在这里待上一整天，许是为了逃避他甚是厌恶的家庭，有可能单纯的只是陷入了大自然的美好之中，也是在这时候，牛顿内心出现了一种隐隐的对大自然的探索欲；牛顿骄傲的自尊也不允许自己被同龄的孩子如此欺辱，有一天，他终于无法忍受这些可憎的面目了，他首先是用拳脚反抗，后来他用自己的优异成绩征服了他们；而在他的晚年中有几位好友的陪伴和自己外甥女凯瑟琳·巴顿的悉心照顾，愈发揣测多疑，神经质的他似乎还能够从生活中找回一丝慰藉。根据牛顿的朋友——威廉·斯图克利的回忆：“根据我的观察，虽然艾萨克·牛顿爵士是一个非常严肃且沉稳的人，但我还是常常见到他笑，而且是在一些很随意的场合……他讲话喜欢用谚语，喜欢讲笑话而且很幽默。”

我们肯定听闻过有不幸童年经历的孩子，但是能有几个达到了牛顿此番作为的呢。在伟人的转机中，我们不乏会看到作者将他们童年生活写得潸然泪下，这似乎成为了人们的一种条件性潜意识，不自觉地认为磨砺出顽强型人格的原因就在于这悲惨的回忆。但只要经过一番思考，我们很容易明白能不能将这种条件化为优势是要看他自己能否发展出积极型人格，从而化悲愤为力量。而牛顿的这种转变可能是充满惊险的。

1.1.2早期家庭经济条件

“西方文化奠基人与后续者从苏格拉底、柏拉图、亚里士多德开始等等，都有两个非常明显的特点：一是基本上是贵族出身，可以生计之忧而潜心于思辨的探究……”而牛顿恰好同这些大思想家一样，童年时期他在物质需求方面应该是不留遗憾的。牛顿的父亲是一名农夫，而且早逝，但是勤劳能干的他还是给牛顿留下了一笔较为可观的财产。不然在那个战祸连年的时代里，想要得到读书的机会是相当不容易的。

1.1.3学校环境

傅雷在家书中教导自己的长子傅聪：“你可以没有一个快乐的童年，但你可以有一个快乐的成年。” 对于牛顿而言，这份“成长的快乐”是自己争取的。进入剑桥大学的三一学院仅仅是最初的一步，学习和利用剑桥大学的藏书库中浩如烟海的书籍才是牛顿充实自己生活的主要手段。牛顿的绝大多数思想基础都来源于这一时期，比如说开普勒、笛卡尔、欧几里得的著作。而这些被学术界广泛认同的学术前沿创造正是剑桥大学的开放性资源。

当牛顿在剑桥大学小有名气，并且从导师的手中的到“卢卡斯讲座”的接力棒之后，依旧继续坚持在他的研究岗位上。过于沉迷于科学研究当中，再加上牛顿自身孤僻的性格，导致他的讲座并没有收获成功，每次来上课的学生寥寥几人，甚至没有，原因是牛顿的讲义内容太过深奥，他的课堂太过枯燥。放在现今的高校环境，这样的大学教授必定是要被教育体系约束最后变得循规蹈矩的。但是当时的剑桥大学选择对牛顿的教学情况与手段给予包容。并且照常支付研究院和卢卡斯讲座教授的年金。“与他同时的研究员乔治·莫德和帕特里克·科克等人，在40年中既不教书又不搞科研，学院并未追究”所以这并不是指向牛顿的特殊优惠政策，而是剑桥大学在努力烘托的开放自由的学术氛围。在纷乱的社会变革时期，剑桥大学是少有的知识分子的方舟，一处尚未被殃及的净土。

1.2高山流水 伯乐难寻

在牛顿孤独的探索道路上，有幸能够遇到良师益友，不同程度的在学术问题上引导着他，甚至在他自我封闭的情感冰窖中破开了一道缝隙。

牛顿生命中的第一位“贵人”是他的舅舅。一位学识渊博，是剑桥大学的毕业生，在幼年交往的过程中牛顿或多或少的从舅舅的身上获得了知识的启蒙。当初，牛顿选择三一学院的原因之一也传言说是在他舅舅的推动下促成的这段“姻缘”。尽管没有直接证据去证实牛顿与舅舅的交往，但是可以肯定的是，过世后的牛顿将自己的一部分财产留给了舅舅的子女，这不难令人猜测，少年的牛顿曾与家中唯一的“高材生”有一段愉快的交往。

比起与名师坐在一起高谈阔论，牛顿更倾向于自己坐在房间中沉浸于问题研究。所以牛顿在学院中接触过的老师屈指可数，其中最为人熟知的就是巴罗教授。第一任卢卡斯讲座教授。

巴罗教授也是当时在学校中颇具盛名的一位优秀学者。而且在光学、几何学方面造诣颇深，而那时的牛顿正痴迷于研究笛卡尔留下的各种研究，打算在数学方面施展抱负。这可能就是命运中的冥冥安排。巴罗教授并不是一个被教法约束的老师，他一直秉持着同学生平等的进行知识交流的原则。当他发现了牛顿难得的天赋之后，非常爽快的让牛顿使用自己的藏书室，使用自己的藏书资料。不仅在学习上，巴罗还帮牛顿处理过大大小小的事务：研究院的任职接近最后期限的时候，牛顿还没有取得学校要求必须获得的神职，因此存在失业的风险。在这时，巴罗教授向国王写了一份申请书，希望能为牛顿争取一个免去服从政策要求的机会。最终，牛顿得到了赦免。这一次的帮助就如雪中送炭一般，让牛顿对巴罗教授的知遇之恩更是加深了一层。

另一个更为人熟知的故事就是巴罗教授的让贤。看着自己的学生日日进步，更是在某些学术见解上比自己更为严谨细致，欣然让出自己的教授荣誉。这一次的职位升迁，不仅仅意味着薪金水平的提高，更是能让牛顿接触更多的学术资源。这段佳话在科学史上口口相传。巴罗留给牛顿的可能不仅仅是一个职位，不仅仅是学术资源，也不仅仅是对待科学的缜密思维，更是一种职业道德的传承与人格魅力的渲染。

2照亮长夜的明星

牛顿是他们那个年代的“明星”，也应当成为我们这个年代的明星。一颗为点亮被笼罩在尘埃中的内心而存在的明星，一颗照亮科学发展道路的明星。

2.1广袤知识海洋前的渺小

牛顿的一句话让我的影响很深刻。“我不知道世人对我是怎样的看法，但是在我看来，我不过像一个在海滨玩耍的孩子，偶尔很高心地拾到几颗光滑美丽的石子或贝壳；但那浩瀚无涯的真理的大海，却还在我的面前未曾被我发现。”

2.1.1知识面前的谦卑与渴望

牛顿在真理的面前是无比谦逊的。在表达自己对科学现象的看法与总结时，总是小心谨慎的用词。“我不杜撰任何假说。”牛顿是如此声称的，他也是如此实践的。他总是运用自己的实验归纳，演绎归纳的方法，最后提出理论。在光学的研究中也是如此，进行多次的反复实验，比如说牛顿所称的“关键实验“——两块距离12英尺的木板各有一个小孔，分别放置一个棱镜转动其中一个棱镜，观察被第二个棱镜折射的光的位置——这其中所需要的极其细微的观察能力与耐心。而这只是光学实验中一个小小的实验，只是牛顿研究的问题中的小小的其中一例。

对自然现象的敬畏并不会使牛顿望而却步，反而那种火热的求知欲被科学的神秘点燃。这种对于知识的渴求在牛顿很小的时候就已经显现。还是少年的牛顿第一次的物理实验是在暴风雨中诞生的。顺着强大的风又或是逆着风，牛顿不断地依靠跳跃的距离来推测风力对于自己运动的影响。这时候的他仅仅是出于好奇心研究了这么一个现象（传言最后还帮助他赢得了一个跳远比赛），没有系统理论的他自然不会将之联系到普遍事物中去，但这些都是牛顿破茧前的努力。

诸如此类的记录还有很多。“他研究抓得很紧，很少打开房间，只是作为卢卡斯讲座教授，每学期要到学校念念书……他很少到饭厅用餐，除非某些公休日，这时，如果没有人关照他，他就会非常邋遢，拖着鞋，袜子不系袜带，穿着宽大的白色法衣，头发也很少梳理。”“有时，他在房间里接待朋友，如果他去书房拿酒而又突然想到了什么，他就会坐下来写呀写，把朋友也忘了。”这是牛顿的朋友眼中的他的日常生活细致的描写不难想象牛顿邋遢的形象，从一个侧面也可以看得出牛顿为了自己的科学研究，牺牲了相当大一部分的私人时间，又或者说，正值青年的他根本不在乎这些外在的东西。

2.1.2信仰的矛盾

牛顿的宗教信仰也是颇受关注的一方面，大多数人都会从这一方面入手，以便达到“更加全面”的评价牛顿的一生。在真正的了解事实之前，我也曾打趣说，你看，牛顿这么厉害的人，最后竟然也去研究基督教这种迷信的东西。而在粗略的看了几本书之后，自己的这种想法充满了漏洞，歪曲了事实。牛顿的宗教信仰是无比虔诚的，因为不可避免地在社会大背景和宗教氛围浓厚的家庭环境的熏陶下成长。牛顿不仅仅接受了自然神论，而且在自己科学研究的过程中也伴随着自己神学思维的发展。观察牛顿的科学生涯，不难发现神学踪迹的藏匿。科学与神学的信仰碰撞，大多数的文章中体现的是牛顿的矛盾与逃避。就如恩格斯所说：“上帝在信仰他的自然科学家那里所得到的待遇，比在任何地方所得到的都坏。”^【2】

在1669年到1687年牛顿所写的文章中几乎不曾出现“上帝、创世”之类的字眼，年轻的牛顿还不知道如何应对这种已经无法避免的冲突。而后，牛顿在自己的运动观中加上了“上帝作为第一推动“这一观点，受到当时多数人的抨击。但是值得一提的是，正是从这一观点中，得以准确分析出，牛顿所谓的”上帝“是不同于传统意义的理解的。因此，不能简单的讲牛顿归为唯心主义者。但不置可否的是，牛顿也曾强烈的反对唯物主义。

一种是源自内心的无可改变的神学信仰，一种是同样神秘浩瀚的宇宙科学真理，牛顿也曾偏执的迫切将两者联系在一起，这就是其矛盾的体现。

学者贝尔纳对此发表了自己的意见：“牛顿靠假设世界起源是上帝开始创造世界时的意志，来诚实地掩饰他对这一问题地研究。”

不管是猜测也好，辩解也罢。牛顿对神学所做的阐释也是走在当时的前沿的。牛顿所发表的一些有关神学的著作和通信，大多是为了对抗罗马教廷的专制执权，“出于对罗马教廷恣意篡改教义，欺骗人民，造成巨大的罪恶进行斗争的一种手段”，这已经超越了传统的宗教理念，牛顿是处于一个卫道士的高度对社会的黑暗面给予指正。再回到之前提到的牛顿提出“第一推动”观点之后，抨击他的不乏有名人志士，其中多数人仍在坚持牛顿早已抛弃的以太说，“贝克莱主教攻击牛顿的绝对时空观，认为他否定上帝创世。莱布尼兹也批评牛顿的绝对时空，认为把时空说成非上帝创造的时反对上帝创世，甚至直接攻击牛顿主张唯物主义。”^【3】从中不难看出牛顿的理论所受到的冲击仅是传统思想顽固的冲撞。他们并没有意识到自己所评判的出发点也是不正确的，甚至是落后于牛顿的。

追求严谨的牛顿，触及到了宇宙尚不可为人所理解的一面后，选择了妥协于自己已有的思想，求助于自己的上帝，假托一个解释。但是，牛顿所做的，可能是他那个时代能做到的一切。

3负重前行

当我们在攀越知识高峰的时候，我们要保全的是身上的担子。那是前人留下的宝贵遗产，那也是后人将要传递的殷切希望。牛顿也曾负重前行，毫不客气地吸吮着来自前辈们的知识结晶；他的继承者们也在负重前行，在力学大厦中为它添砖加瓦；而我们，也将要负重前行，萃取科学精华浇灌我们自己地灵魂，更甚者，在其中探求科学知识发展人类未来。

3.1前人的足迹

牛顿曾说我是站在巨人的肩膀上达到如今的成就的（暂且不论牛顿是在何种情况下说出这句话的），但是巨人的肩膀也并非是一朝一夕就能够踏上去的。从三一学院的学习开始，牛顿就开始毫不客气地使用藏书库里的图书，古希腊的哲学思想，欧几里得的几何学，笛卡尔的数学研究等等。不仅仅名家著作，在牛顿沉迷于研究炼金术的时候，他还给炼金术家分门别类。并且做了详尽的记载，在现有的遗稿中，表明牛顿分别对当时颇有影响力的炼金术作家都做过评论。假设他的每一份手稿都曾含有对书籍的主客观评价分析，那么现存的2000万多字的手稿的背后，将会是怎样惊人的阅读量。

闻道有先后，术业有专攻。这句话似乎并不能灵活运用到牛顿身上。在牛顿八十多年的生命年轮里，涵盖了各学科的学术研究和不可思议的人生经历。“通览牛顿的一生，在数学领域里，除了微积分的发明这一巨大贡献外，他在代数和数论、古典几何和解析几何、有限差分、曲线分类、计算方法和逼近论以及概率论方面也都进行了卓有成效的创造性工作。”^【4】而这仅仅是数学方面的探索成果。关注于过多的学科知识，难道不会造成泛而不精吗？这就是牛顿的一个优点了。牛顿是一个兴趣广泛的人，也是一个善于选择的人。他绝不会愚蠢到在同一时期选择多门研究同时进行，而是沉下心来专门攻克其中一门，并且牛顿也懂得考量时局和参考“问题表”中的知识框架，选择自己接下来的研究方向。比如说一开始选择了自然哲学和数学，然后开始研究光学，力学……况且牛顿的所有研究成果都是有相应的承接，并且贯穿了微粒说的思想。

3.2后人的追随

经典力学在17世纪乃至19世纪都产生了非常深刻的影响。不仅仅是牛顿的理论为科学世界拂去了尘埃，自此以后，越来越多的崇尚科学的年轻人投入到研究事业中去，理论发展如日中天。其中，有不少惊叹于牛顿所做的伟大贡献，并且以此为基础，不断深入发展理论。

其中道尔顿就是一个典型例子。科学史家普遍认为道尔顿的原子论来源于牛顿的微粒说。而且这不仅仅时科学史家们的结论，道尔顿也公开在演讲中大量地引用了牛顿的理论观点。

相似的例子当然是数不胜数的。牛顿所发表的科学理论作为时代科学发展的前沿，而每一位科学家都投身于追求科学的光明。但是这种追随并不是盲目的跟从，必定是带着自己的客观分析与论证，借助于牛顿理论中的正确思想发展出新思想。爱因斯坦先后发表了狭义相对论和广义相对论，这是对经典力学的一次革新，但是却没有完全否定经典力学的观点：牛顿力学适用于物体宏观低速运动，而相对论则普遍适用于物体宏观运动。两者是包含与被包含，发展与被发展的关系。就如爱因斯坦和因费尔德所说的一样：“若用一个比喻，我们可以说建立一种新理论不是像毁掉一个旧的仓库，在那里建起一个摩天大楼。它倒是像在爬山一样，于是往上爬愈能得到新的更宽广的视野，并且愈能现实了我们的出发点与其周围广大地域之间出乎意外地练习。但是我们出发地地点还是在那里，还是可以看得见，不过显现得更小了，只成为我们克服种种阻碍后爬上山巅所得到地广大视野中的一个极小的部分而已。”^【5】

4结论

迄今为止，不乏有描述牛顿丰功伟绩的著作，也有客观评价牛顿一生作为的独到见解。其中也必有学者会谈及同时代中国的发展情况，尤其是科学方面。从书中了解牛顿，了解他的性格，他所处的时代，他所带来的影响，更是站在历史高度客观了解牛顿；同时，也应当站在历史高度反思曾经辉煌的中国为何逐渐落寞。

4.1以人为镜 而明得失

在阅读书目地过程中，我注意到了一些牛顿在学习中的一些习惯。与那些牛顿专门在《原理》一书中列出来的几条科学研究方法相比，自然是微不足道的，但是，就是这些微不足道的学习习惯和学习态度，假如说我能够加以运用，了解，对我自己的学习生活肯定时大有裨益的。其中，不免有就我所看到的内容，然后进行主观处理，变成我所需要的学习方法，不一定就是牛顿曾使用的学习方法。

第一个，就是“问题表”学习法。大疑则大悟，小疑则小悟，不疑则不悟。学会善于提出问题是学习中非常重要的一环。牛顿的问题表自1664年就开始记录，直到晚年时期，他还在不断的提出问题，但是心有余而力不足，最终他将这31个问题附在了出版的《光学》中。这个问题表反映的时牛顿自我意识到的在科学理论上的缺陷，这相当于一个庞大的科研提纲，牛顿的大多数研究都是以此为依据逐步展开的。

不仅要善于提出问题，更是要善于解决问题。

解决问题要求的不仅仅是足够的只是存储，考验的更是精神压力承受能力。牛顿不仅仅是一个勤奋的人，更是一个善于思考，善于主动思考的人。在条件允许的情况下，他会花大把的时间，直到他把一道难题解出来为止，他甚至可以待在实验室里六天不迈出大门。牛顿在进行光学研究的时候，发明了反射望远镜，但这一发明并不是刻意的，而是纯粹的为了自己的科学研究需要诞生的。有人问他这个工具是哪里弄来的。牛顿的回答是，自己做的，要是等到别人给我做的话，那我就什么也做不成了。

4.2以史为镜 而知兴衰

当西方迎接科学洗礼的时候，17世纪的我们还沉浸在专制统治的制度中，慢慢走向封闭化，控制境外交流的同时，皇帝以暴力的政治手段控制臣民的思想。辉煌的古代中国只存留在了曾经，中央集权制并没能与这种先进的科学精神齐头并进，而是将他扼杀在了摇篮之中。当我们再次发现的时候，依然奄奄一息，唯有找寻另一条发展出路，发展科学，重新唤醒人们心中对自然探求的渴望，并赋予他姓名——科学信仰。回顾历史，是一种压迫下的解脱，也是一种对现世的深刻警醒。我们国家不乏有象牛顿一样有着学习热情的人才，但是往往都是被社会与历史束缚。自1999年起，国家开始大力宣传科学思想、科学精神和科学方法。时至今日，“科教兴国“战略还在不断的深入实施，这是民族的未来，而我们作为国家富强的重要一环更是要以人为镜，以史为鉴，加强自身的科学修养。

 

 

参考文献

【1】  赵峥. 《 相对论, 宇宙与时空》 连载 ②——爱因斯坦与狭义相对论 (上)[J]. 大学物理, 2009, 28(2): 57-57.

【2】  [德]恩格斯：《自然辩证法》，人民出版社1971年版，178-179

【3】  颜峰 李国秀：《万有引力之父 牛顿》，安徽人民出版社2016年版，148

【4】  颜峰 李国秀：《万有引力之父 牛顿》，安徽人民出版社2016年版，89

【5】  [德]爱因斯坦，[波]英菲尔德：《物理学的进化》，上海科学技术出版社1979年版，109